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Heinrich Hermann Robert Koch fue un médico y microbiólogo alemán. Como uno de los principales fundadores de la bacteriología moderna, identificó los agentes causales específicos de la tuberculosis, el cólera y el ántrax, y también proporcionó apoyo experimental para el concepto de enfermedad infecciosa, que incluyó experimentos en humanos y animales. Koch creó y mejoró tecnologías y técnicas de laboratorio en el campo de la microbiología, e hizo descubrimientos clave en salud pública. Su investigación llevó a la creación de los postulados de Koch, una serie de cuatro principios generalizados que vinculan microorganismos específicos con enfermedades específicas que resultaron influyentes en principios epidemiológicos posteriores, como los criterios de Bradford Hill. Por su investigación sobre la tuberculosis, Koch recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1905. El Instituto Robert Koch lleva su nombre en su honor.
Primeros años y educación
Koch nació en Clausthal, Alemania, el 11 de diciembre de 1843, hijo de Hermann Koch 1814–1877 y Mathilde Julie Henriette de soltera Biewend; 1818–1871. Koch se destacó académicamente desde temprana edad. Antes de entrar a la escuela en 1848, se había enseñado a sí mismo a leer y escribir. Se graduó de la escuela secundaria en 1862, habiendo destacado en ciencias y matemáticas. A los 19 años, Koch ingresó en la Universidad de Göttingen, estudiando ciencias naturales. Sin embargo, después de tres semestres, Koch decidió cambiar su área de estudio a medicina, ya que aspiraba a ser médico. Durante su quinto semestre de la escuela de medicina, Jacob Henle, un anatomista que había publicado una teoría del contagio en 1840, le pidió que participara en su proyecto de investigación sobre la estructura del nervio uterino. En su sexto semestre, Koch comenzó a investigar en el Instituto Fisiológico, donde estudió la secreción de ácido succínico, que es una molécula de señalización que también está involucrada en el metabolismo de la mitocondria. Esto eventualmente formaría la base de su disertación. En enero de 1866, Koch se graduó de la escuela de medicina, obteniendo honores de la más alta distinción.
Carrera
Después de su graduación en 1866, Koch trabajó brevemente como asistente en el Hospital General de Hamburgo. En octubre de ese año se trasladó al Hospital de Idiotas de Langenhagen, cerca de Hannover, como médico general. En 1868, se mudó a Neimegk y luego a Rakwitz en 1869. Cuando comenzó la Guerra Franco-Prusiana en 1870, se alistó en el ejército alemán como cirujano voluntario en 1871 para apoyar el esfuerzo de guerra. Fue dado de alta un año después y fue nombrado médico del distrito (Kreisphysikus) en Wollstein en la Posen Prusiana (ahora Wolsztyn, Polonia). Cuando su familia se estableció allí, su esposa le regaló un microscopio como regalo de cumpleaños. Con el microscopio, instaló un laboratorio privado e inició su carrera en microbiología.
Koch comenzó a realizar investigaciones sobre microorganismos en un laboratorio conectado a su consultorio de pacientes. Su investigación temprana en este laboratorio produjo una de sus principales contribuciones al campo de la microbiología, ya que desarrolló la técnica de cultivo de bacterias. Además, logró aislar y cultivar patógenos seleccionados en cultivo de laboratorio puro. Su descubrimiento del bacilo del ántrax (posteriormente denominado Bacillus anthracis) impresionó enormemente a Ferdinand Julius Cohn, profesor de la Universidad de Breslau (ahora Universidad de Wrocław), quien lo ayudó a publicar el descubrimiento en 1876. Cohn había establecido el Instituto de Fisiología de Plantas e invitó a Koch a demostrar su nueva bacteria allí en 1877. Koch fue transferido a Breslau como médico del distrito en 1879. Un año después, se fue a Berlín ya que fue designado como asesor del gobierno en la Oficina Imperial de Salud, donde trabajó de 1880 a 1885. Tras su descubrimiento del bacilo de la tuberculosis, fue promovido a Geheimer Regierungsrath, un puesto ejecutivo de alto nivel en junio de 1882.
En 1885, Koch recibió dos nombramientos como administrador y profesor en la Universidad de Berlín. Se convirtió en Director del Instituto de Higiene y Presidente (Profesor de higiene) de la Facultad de Medicina. En 1891, renunció a su cátedra y se convirtió en director del Instituto Prusiano Real para Enfermedades Infecciosas (ahora el Instituto Robert Koch), que constaba de una división clínica y camas para la división de investigación clínica. Para esto aceptó condiciones duras. El Ministerio de Salud Prusiano insistió después del escándalo de 1890 con la tuberculina, que Koch había descubierto e intencionalmente como remedio para la tuberculosis, que cualquier invención de Koch pertenecería incondicionalmente al gobierno y no sería compensado. Koch perdió el derecho a solicitar protección de patentes. En 1906, se mudó a África Oriental para investigar una cura para la tripanosomiasis (enfermedad del sueño). Estableció el campamento de investigación de Bugula donde hasta 1000 personas al día eran tratadas con el fármaco experimental Atoxyl.
Investigación
Aislamiento de cultivos bacterianos puros
En un intento por cultivar bacterias, Koch comenzó a usar nutrientes sólidos como rodajas de papa. A través de estos experimentos iniciales, Koch observó colonias individuales de células idénticas y puras. Descubrió que las rodajas de papa no eran medios adecuados para todos los organismos, y posteriormente comenzó a usar soluciones nutritivas con gelatina. Sin embargo, pronto se dio cuenta de que la gelatina, como las rodajas de papa, no era el medio óptimo para el crecimiento bacteriano, ya que no se mantenía sólida a 37 °C, la temperatura ideal para el crecimiento de la mayoría de patógenos humanos. Como le sugirieron Walther y Fanny Hesse, Koch comenzó a utilizar agar para cultivar e aislar cultivos puros, porque este polisacárido permanece sólido a 37 °C, no es degradado por la mayoría de bacterias, y produce un medio transparente.
Desarrollo de la placa de Petri
El folleto de Koch publicado en 1881 titulado "Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen" (Métodos para el estudio de organismos patógenos) ha sido conocido como la "Biblia de la Bacteriología". En él describió un nuevo método de usar láminas de vidrio con agar para cultivar bacterias. El método consistía en verter un agar líquido sobre la lámina de vidrio y luego extender una fina capa de gelatina. La gelatina hizo que el medio de cultivo se solidificara en el cual se podían distribuir uniformemente muestras bacterianas. Todo el cultivo bacteriano fue entonces colocado en una placa de vidrio junto con un pequeño papel húmedo. Koch nombró este contenedor como feuchte Kammer (cámara húmeda). La cámara típica era una placa de vidrio circular de 20 cm de diámetro y 5 cm de altura y tenía una tapa para prevenir la contaminación. La placa de vidrio y el medio de cultivo transparente facilitaron la observación del crecimiento bacteriano.
Koch demostró públicamente su método de plaqueo en el Séptimo Congreso Médico Internacional en Londres en agosto de 1881. Allí, Louis Pasteur exclamó, "C'est un grand progrès, Monsieur!" ("¡Qué gran progreso, Señor!") Fue utilizando el método de microscopía y cultivo en placa de agar de Koch que sus estudiantes descubrieron nuevas bacterias. Friedrich Loeffler descubrió la bacteria del muermo (Burkholderia mallei) en 1882 y la difteria (Corynebacterium diphtheriae) en 1884; y Georg Theodor August Gaffky, la bacteria del tifoidea (Salmonella enterica) en 1884. Julius Richard Petri, asistente de Koch, desarrolló un método mejorado y lo publicó en 1887 como "Eine kleine Modification des Koch'schen Plattenverfahrens" (Una pequeña modificación de la técnica de plaqueo de Koch). La placa de cultivo recibió el nombre epónimo de placa de Petri. A menudo se afirma que Petri desarrolló una nueva placa de cultivo, pero no fue así. Simplemente descartó el uso de la placa de vidrio y en su lugar utilizó directamente la placa de vidrio circular, no solo como cámara húmeda, sino como contenedor principal de cultivo. Esto redujo aún más las posibilidades de contaminación. También habría sido apropiado si se le hubiera dado el nombre "placa de Koch".
Ántrax
Robert Koch es ampliamente conocido por su trabajo con el ántrax, descubriendo que el agente causante de la enfermedad fatal es Bacillus anthracis. Descubrió la formación de esporas en bacterias del ántrax, que podían permanecer latentes bajo condiciones específicas. Sin embargo, bajo condiciones óptimas, las esporas se activaban y causaban enfermedades. Para determinar este agente causante, secó y fijó cultivos bacterianos en láminas de vidrio, utilizó colorantes para teñir los cultivos y los observó a través de un microscopio. Su trabajo con el ántrax es notable porque fue el primero en vincular un microorganismo específico con una enfermedad específica, rechazando la idea de generación espontánea y apoyando la teoría microbiana de la enfermedad.
Cólera
En agosto de 1883, el gobierno alemán envió un equipo médico dirigido por Koch a Alejandría, Egipto, para investigar la epidemia de cólera allí. Koch pronto encontró que la mucosa intestinal de las personas que murieron de cólera siempre tenía infección bacteriana, pero no podía confirmar si las bacterias eran los patógenos causantes. Cuando el brote en Egipto disminuyó, fue transferido a Calcuta (ahora Kolkata) India, donde había un brote más grave. Pronto descubrió que el río Ganges era la fuente del cólera. Realizó autopsias de casi 100 cuerpos y encontró infección bacteriana en cada uno. Identificó las mismas bacterias en tanques de agua, vinculando la fuente de la infección. Aisló la bacteria en cultivo puro el 7 de enero de 1884. Posteriormente confirmó que la bacteria era una nueva especie, y la describió como "un poco curvada, como una coma". Su experimento con muestras de sangre fresca indicó que la bacteria podía matar glóbulos rojos, e hipotetizó que la bacteria usaba algún tipo de veneno para causar la enfermedad. El veneno fue descubierto por el científico indio Sambhu Nath De en 1959 y se conoce como toxina del cólera. Koch informó su descubrimiento al Secretario de Estado alemán del Interior el 2 de febrero, y lo publicó en Deutsche Medizinische Wochenschrift (Semanal Médico Alemán) el mes siguiente.
Aunque Koch estaba convencido de que la bacteria era el patógeno del cólera, no pudo establecer completamente una evidencia crítica de que la bacteria produjera los síntomas en sujetos sanos (siguiendo los postulados de Koch). Su experimento en animales usando su cultivo bacteriano puro no causó la enfermedad, y explicó correctamente que los animales son inmunes al patógeno humano. La bacteria entonces fue conocida como "el bacilo de la coma", y científicamente como Bacillus comma. Más tarde se supo que la bacteria ya había sido descrita por el médico italiano Filippo Pacini en 1854, y también fue observada por el médico catalán Joaquim Balcells i Pascual aproximadamente en la misma época. Pero no lograron identificar la bacteria como el agente causante del cólera. El colega de Koch Richard Friedrich Johannes Pfeiffer identificó correctamente el bacilo de la coma como vibrioni de Pacini y lo renombró como Vibrio cholera en 1896.
Tuberculosis
Durante su tiempo como asesor del gobierno con la Agencia Imperial de Salud en Berlín en la década de 1880, Robert Koch se interesó en la investigación de la tuberculosis. En ese momento, era ampliamente creído que la tuberculosis era una enfermedad hereditaria. Sin embargo, Koch estaba convencido de que la enfermedad era causada por una bacteria y era infecciosa. En 1882, publicó sus hallazgos sobre tuberculosis, en los que informó que el agente causante de la enfermedad era la lenta Mycobacterium tuberculosis. Publicó el descubrimiento como "Die Ätiologie der Tuberkulose" (La etiología de la tuberculosis), y lo presentó ante la Sociedad Fisiológica Alemana en Berlín el 24 de marzo de 1882. Koch anunció, diciendo,
Cuando las láminas de cubierta fueron expuestas a este fluido de tinción [azul de metileno mezclado con hidróxido de potasio] durante 24 horas, formas muy finas en forma de varilla se hicieron aparentes en la masa tuberculosa por primera vez, teniendo, como observaciones posteriores mostraron, el poder de multiplicación y formación de esporas y por lo tanto perteneciendo al mismo grupo de organismos que el bacilo del ántrax... El examen microscópico entonces mostró que solo los núcleos celulares previamente teñidos de azul y los detritus se volvieron marrones, mientras que los bacilos tuberculosos permanecieron de un hermoso azul.
No hubo una reacción particular a este anuncio. Científicos eminentes como Rudolf Virchow permanecieron escépticos. Virchow se aferró a su teoría de que todas las enfermedades se deben a actividades celulares defectuosas. Por otro lado, Paul Ehrlich más tarde recordó que este momento fue su "única experiencia científica más grande". Koch expandió el informe y publicó bajo el mismo título como folleto en 1884, en el cual concluyó que el descubrimiento de la bacteria de la tuberculosis cumplía con los tres principios, eventualmente conocidos como los postulados de Koch, que fueron formulados por su asistente Friedrich Loeffler en 1883, diciendo:
Todos estos factores juntos me permiten concluir que los bacilos presentes en las lesiones tuberculosas no solo acompañan a la tuberculosis, sino que la causan. Estos bacilos son los verdaderos agentes de la tuberculosis.
Inmunidad adquirida
Koch observó el fenómeno de inmunidad adquirida. El 26 de diciembre de 1900, llegó como parte de una expedición a Nueva Guinea Alemana, que entonces era un protectorado del Imperio Alemán. Koch examinó serialmente
